Pneumologie 2011; 65 - A3
DOI: 10.1055/s-0031-1296094

Altersabhängige Expression und Proteolyse von Extrazellularmatrix-Kollagen in der Mauslunge

B Bartling 1, P Rolewska 1, S Al-Robaiy 1, A Navarrete Santos 1, RE Silber 1, A Simm 1
  • 1Klinik für Herz- und Thoraxchirurgie, Universitätsklinikum Halle (Saale)

Einleitung: Die Extrazellularmatrix (EZM) ist für die Funktionalität von Geweben essentiell. Daher beeinflussen ein veränderter Turnover durch Änderungen in der Synthese, Proteolyse und/oder Modifikation der EZM mit Glykierungsendprodukten (sog. AGEs) eine Vielzahl von Gewebsprozessen. Da fibrilläre Kollagene (I, III) und das Basalmembran-Kollagen (IV) essentielle EZM-Komponenten in der Lunge sind, haben wir den Einfluss des Alterns auf die Expression (mRNA, Protein) und AGE-Modifikation in der Mauslunge untersucht.

Methoden: Es wurden Lungengewebe von jungen (3–8 Monate), adulten (12–15 Monate) und alten (25–34 Monate) C57BL7-Mäusen untersucht. Die mRNA-Gehalte wurde durch Real-time PCR und Genmicroarray analysiert. Für die Proteinanalyse wurde das Kollagen chemisch-enzymatisch isoliert (1. Pepsin, dann 2. Kollagenase I, dann 3. Säurehydrolyse der restlichen Fraktion) und per Hydroxyprolin-Assay quantifiziert. Die AGE-Modifikationen wurden durch Messung der AGE-Fluoreszenz (Ex360nm/Em440nm) sowie durch Antikörperdetektion bestimmt.

Ergebnisse: Die mRNA-Gehalte aller Kollagene (Iα1, Iα2; IIIα1; IVα1) waren in der Lunge adulter und alter Mäuse reduziert. Die Gesamtproteinmenge an Kollagen war dagegen nur in den alten Lungen reduziert. Die Kollagengehalte waren in den einzelnen Isolationsfraktionen sehr unterschiedlich (10% Kollagen in der Pepsin-Fraktion, 25% in der Kollagenase-Fraktion und 65% in der restlichen Fraktion), wobei mit zunehmendem Alter insbesondere die Kollagenmenge in der Pepsin-Fraktion deutlich abnahm (6% in adulten und 1% in alten Mäusen statt 10% in jungen Mäusen). In der Pepsin-Fraktion aber z.T. auch in der restlichen Säurehydrolyse-Fraktion fanden wir zudem eine altersabhängig höhere Proteinmodifikation mit AGEs (AGE-Fluoreszenz, ArgPyrimidin als eine AGE-Variante).

Diskussion: Der verringerte Gehalt und die höhere AGE-Modifikation der Kollagene in der Mauslunge deuten auf eine Abnahme von Turnover und Funktionalität der Lungenkollagene mit dem zunehmenden Alter hin.